【电流与交流电路】电压为电路中的电荷迁移提供能量差

欧姆定律适用于满足相应条件的导电元件。非欧姆元件的电流电压关系不是简单直线。导线电阻与长度和横截面积存在联系。电阻率表征材料本身在一定条件下的导电性质。金属电阻通常随温度升高而增大。半导体的电阻随温度变化可能呈现相反趋势。串联电路中各元件通过相同的电流。并联支路两端通常具有相同的电势差。

电容在充放电过程中允许时变电流存在。理想电容在直流稳态下不持续通过电流。电抗反映电容或电感引起的相位效应。电路谐振与电感电容之间的能量交换有关。保险丝通过过热熔断限制异常电流持续存在。断路器可以在满足触发条件时切断电路。接触电阻过大会造成连接部位局部发热。测量电流时电流表通常需要串入待测支路。

基尔霍夫电流定律体现电路中的电荷守恒。基尔霍夫电压定律适用于相应的集中电路条件。闭合电路中的电荷不会被用电器持续消耗。电信号传播速度与电子平均漂移速度不同。交流电的大小和方向随时间周期变化。交流峰值与有效值属于不同的电流表征。电感元件对电流变化产生感应电动势。电感储能与电流建立的磁场有关。

测量电压时电压表通常并接在待测元件两端。理想电流表电阻趋近于零以减少测量影响。理想电压表电阻趋于无穷以减小分流作用。惠斯通电桥利用平衡条件比较未知电阻。电解质溶液中的电流由离子的定向迁移形成。气体电离后可以通过电子和离子输送电荷。超导电流的形成不能用普通电阻模型解释。电路模型的适用程度受到空间尺度限制。